Identification of distinct evolutionary units in allopatric populations of Hypostomus cf. wuchereri Günther, 1864 (Siluriformes: Loricariidae): karyotypic evidence

Few chromosomal reports are available for the endemic fish fauna from coastal basins in northeastern Brazil, and regional biodiversity remains partially or completely unknown. This is particularly true for Loricariidae, the most diverse family of armored catfishes. In the present work, allopatric populations of Hypostomus cf. wuchereri (Siluriformes: Loricariidae) from two basins in Bahia (northeastern Brazil) were cytogenetically analyzed. Both populations shared 2n = 76 chromosomes, a karyotype formula of 10m+18sm+48st/a (FN = 104) and single terminal GC-rich NORs on the second metacentric pair. Nevertheless, microstructural differences were detected by C-banding, fluorochrome staining and chromosomal digestion with restriction enzymes (Alu I, Bam HI, Hae III, and Dde I). The population from Una River (Recôncavo Sul basin) showed conspicuous heterochromatin blocks and a remarkable heterogeneity of base composition (presence of interspersed AT/GC-rich and exclusively AT- or GC-rich sites), while the population from Mutum river (Contas River basin) presented interstitial AT-rich C-bands and terminal GC/AT-rich heterochromatin. Each enzyme yielded a specific band profile per population which allowed us characterizing up to five heterochromatin families in each population. Based on the present data, we infer that these populations have been evolving independently, as favored by their geographic isolation, probably representing cryptic species.

Poucos dados cromossômicos estão disponíveis para a fauna de peixes endêmicos das bacias costeiras do nordeste do Brasil, e a biodiversidade regional continua a ser parcial ou completamente desconhecida. Isto é particularmente verdadeiro para Loricariidae, a mais diversa família de cascudos. No presente trabalho, populações alopátricas de Hypostomus cf. wuchereri (Siluriformes: Loricariidae) de duas bacias hidrográficas da Bahia (nordeste do Brasil) foram citogeneticamente analisadas. Ambas as populações compartilham 2n = 76 cromossomos, uma fórmula cariotípica de 10m+18sm+48st/a (FN = 104) e um único sinal terminal de RONs GC-ricas no segundo par metacêntrico. No entanto, diferenças microestruturais foram detectados pelo bandeamento C, coloração com fluorocromos e digestão cromossômica com enzimas de restrição (Alu I, BamH I, Hae III e Dde I). A população do rio Una (bacia do Recôncavo Sul) apresentou blocos de heterocromatina conspícuos e grande heterogeneidade de composição de base (presença de sítios AT/GC-ricos intercalados e exclusivamente AT ou GC-ricos), enquanto a população do rio Mutum (bacia do Rio de Contas) apresentou bandas C intersticiais AT-ricas e heterocromatina terminal GC/AT-ricas. Cada enzima gerou um perfil específico de bandas por população que nos permitiu caracterizar até cinco famílias de heterocromatina em cada população. Baseado nos presentes dados, podemos inferir que essas populações têm evoluido de forma independente, favorecidas pelo seu isolamento geográfico, provavelmente representando espécies crípticas.

Cytogenetic data on Astyanax jacuhiensis (Characidae) in the lago Guaíba and tributaries, Brazil

Cytogenetic analyses were performed in Astyanax jacuhiensis from lago Guaíba, Brazil. The diploid number was 50, with a karyotype composed of 8m+30sm+4st+8a chromosomes, FN = 92. The AgNORs were observed in 2 to 5 chromosomes, with intra- and interindividual variation. The sm pair 8 observed always carried NORs on the short arms, presenting size heteromorphism between homologous. Fluorescence in situ hybridization (FISH) with an 18S rDNA probe only confirmed the location of ribosomal cistrons in the sm pair 8, and heteromorphism of these regions between the homologous chromosomes. C-banding revealed the occurrence of weak C-positive heterochromatin in the pericentromeric regions of several chromosomes, in addition to more evident bands interstitially located on some chromosome pairs and in the terminal region of the short arms in pair 8. C-banding plus CMA3 revealed light fluorescent signals in different chromosomes of the karyotype, with a strong terminal site in pair 8, indicating the occurrence of several GC-rich heterochromatic regions in this species. Our results provide the first description of the Astyanax jacuhiensis karyotype, showing karyotype similarities when compared to various populations of A. altiparanae and A. bimaculatus, indicating that chromosomal features are very similar for these three species.

Análises citogenéticas foram realizadas em Astyanax jacuhiensis do lago Guaíba, Brasil. O número diplóide foi 50, sendo o cariótipo composto por 8m+30sm+4st+8a cromossomos, NF = 92. As regiões organizadoras de nucléolos (AgNORs) foram observadas em 2 a 5 cromossomos, evidenciando uma variação intra e interindividual nesta espécie. O par sm 8 foi constantemente detectado com NORs nos braços curtos, mostrando um heteromorfismo de tamanho entre os homólogos. Entretanto, a hibridação in situ fluorescente (FISH) com sonda de DNAr 18S, localizou cístrons ribossômicos apenas no par 8, confirmando o heteromorfismo de tamanho entre os homólogos. O bandamento C revelou a presença de bandas discretas de heterocromatina na região pericentromérica da maioria dos cromossomos, além de algumas bandas mais evidentes intersticiais, bem como na região terminal dos braços curtos do par 8. A associação de BC+CMA3 evidenciou marcações fluorescentes mais discretas em diferentes cromossomos e uma forte marcação terminal no par 8, confirmando vários sítios de heterocromatina GC-rica nessa espécie. Nossos resultados fornecem a primeira descrição do cariótipo de Astyanax jacuhiensis, apresentando semelhanças em relação ao cariótipo de diferentes populações de A. altiparanae e A. bimaculatus, indicando que as características cromossômicas são muito semelhantes para estas três espécies.

Cytogenetic analysis of Astyanax laticeps (Cope, 1894) (Ostariophysi: Characidae) from the laguna dos Patos system

The genus Astyanax is prominent among Characiformes, due to the large number of species found and its wide geographic distribution. In this work, Astyanax laticeps specimens from the laguna dos Patos system were cytogenetically analyzed. A diploid number of 2n = 50 chromosomes distributed into 6m+16sm+16st+12a (FN = 88) was found, without differences between males and females. A few small heterochromatin blocks were observed, besides three more conspicuous C-bands, corresponding to NORs, as confirmed by silver nitrate and CMA3 staining, FISH, and DAPI negative staining. These regions were located in a medium-sized subtelocentric and in a large subtelocentric chromosomal pair, probably because of a deletion of this region in one homologous chromosome, or due to a transposition event between them.(AU)

O gênero Astyanax é destacado entre os Characiformes, pelo grande número de espécies encontradas e a ampla distribuição geográfica. Neste trabalho, foram analisados citogeneticamente espécimes de Astyanax laticeps do sistema da laguna do Patos. O número diplóide observado foi de 2n = 50 cromossomos distribuídos em 6m+16sm+16st+12a (NF= 88), sem diferenças entre machos e fêmeas. Foram observados poucos blocos de heterocromatina, além de três bandas-C mais conspícuas, correspondentes às NORs, confirmado pela coloração com nitrado de prata,CMA3, FISH, e coloração negativa ao DAPI. Estas regiões foram localizadas em um cromossomo subtelocêntrico de tamanho médio e em um par subtelocêntrico grande, provavelmente devido a deleção desta região em um dos cromossomos homólogos, ou por eventos de transposição entre eles.(AU)

Coexistence of cytotypes and chromosomal mosaicism in Hoplias malabaricus (Characiformes, Erythrinidae)

Karyotypes of seventeen Hoplias malabaricus specimens, collected in the fish culture station of UNOPAR (University of Northern Paraná), were analyzed. The station is in the Claro River system in the Tibagi River basin. Two distinct and coexistent karyotype forms (cytotypes) were identified, comprising either 42 chromosomes (cytotype A) or 40 chromosomes (cytotype C), both presenting metacentric and submetacentric chromosomes. In two specimens, one male and one female, it was not possible to characterize a modal diploid number because different cell lines were observed, with a predominance of 2n=41 and 2n=42 chromosomes at a frequency of 38.24 percent and 41.12 percent, respectively. The karyotype with 2n=41 showed some putative monosomic and trisomic chromosomes, while the karyotype with 2n=42 showed 21 chromosomal pairs, similar to cytotype A. RAPD analysis showed that these two specimens have the same band pro file of cytotype A (Nei's genetic identity=92 percent), discarding a possible hybridization between both cytotypes and supporting the mosaicism hypothesis. These findings corroborate the isolation between cytotypes A and C.

Cytogenetic study of two species of the family Pimelodidae (Siluriformes) collected in lago Guaíba, Rio Grande do Sul, Brazil

A cytogenetic study was conducted on specimens of Parapimelodus nigribarbis and Pimelodus maculatus collected in the lago Guaíba drainage, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil. The two species had a diploid number of 56 chromosomes, with P. nigribarbis showing a karyotype of 20m + 20sm + 4st + 12a with FN of 100, and P. maculatus showing a karyotype of 24m + 20sm + 6st + 6a with FN of 106. NORs were demonstrated in both species in only one pair of subtelocentric chromosomes, in the terminal region of the long arm, which was coincident with C- banding and CMA3 staining, while DAPI staining was negative in these regions. Parapimelodus nigribarbis had a greater number of heterochromatic bands than did P. maculatus, which were distributed mainly in the terminal regions, where the latter species showed an interstitial band on the short arm of the first metacentric pair. C-banding plus CMA3 demonstrated heterochromatin that was associated with GC-rich NORs in both P. nigribarbis and P. maculatus, although other fluorescent regions were also observed in the former species. With C-banding plus DAPI, various chromosomal regions were stained in the two species, along with interstitial staining in P. maculatus, indicating that heterochromatin contained a greater quantity of AT-rich regions.

Exemplares de Parapimelodus nigribarbis e Pimelodus maculatus coletados na bacia do rio Guaíba, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, foram analisados citogeneticamente. As duas espécies apresentaram um número diplóide de 56 cromossomos, com P. nigribarbis mostrando um cariótipo de 20m + 20sm + 4st + 12a, NF igual a 100; e P. maculatus com 24m + 20sm + 6st + 6a e NF igual 106. As NORs foram evidenciadas em apenas um par de cromossomos subtelocêntricos, na região terminal do braço longo, nas duas espécies estudadas, sendo coincidentes com a banda C e CMA3; o DAPI nestas regiões se mostrou negativo. Parapimelodus nigribarbis apresentou um maior número de bandas heterocromáticas do que P. maculatus, distribuídas principalmente em regiões terminais, sendo observada nesta última espécie uma banda intersticial no braço curto do primeiro par metacêntrico. Banda C + CMA3 evidenciou em P. nigribarbis e P. maculatus a heterocromatina associada à NOR rica em GC, sendo encontrada na primeira espécie outras regiões fluorescentes. Com banda C + DAPI várias regiões cromossômicas foram observadas nas duas espécies, inclusive a porção intersticial encontrada em P. maculatus, revelando que a heterocromatina possui uma maior quantidade de regiões AT ricas em sua composição.

Cytogenetic characterization of Hypostomus nigromaculatus (Siluriformes: Loricariidae)

Hypostomus is the most speciose genus in the family Loricariidae, with approximately 120 species. These fish show a wide morphological and color variation, which hinders the identification of species, mainly of widely distributed representatives. The aim of this study was to contribute to the current knowledge on cytogenetic features of Hypostomus nigromaculatus. Three specimens of H. nigromaculatus, collected in two tributaries of rio Tibagi, Paraná, and in Cachoeira de Emas, rio Mogi-Guaçu, São Paulo, the latter being the type locality of H. nigromaculatus, were studied. Chromosomal preparations were submitted to Giemsa staining, silver nitrate impregnation, C-banding and CMA3 and DAPI fluorochromes staining. All samples presented 2n = 76, but the rio Mogi-Guaçu sample differed from those from tributaries of rio Tibagi in relation to karyotype formulae, distribution and composition of heterochromatin, and NOR location. The silver nitrate staining revealed the presence of multiple Ag-NORs for all samples, but with differences on the location on chromosomes. CMA3 staining reveled bright signals equivalent to NOR-bearing chromosomal segments; such sites were characterized by negative, i.e. unstained, marks after DAPI staining. The pattern of heterochromatin distribution was distinctive among samples from rio Mogi-Guaçu and tributaries of rio Tibagi. The differences observed between the sample from rio Mogi-Guaçu and the ones from tributaries of rio Tibagi allow us to suggest that these samples are presently isolated. Further analyses are necessary to ascertain whether such isolation refers to distinct populations or characterizes true different species.

O gênero Hypostomus é um dos mais especiosos na família Loricariidae, tendo aproximadamente 120 espécies. Apresenta uma ampla diversidade quanto ao padrão de coloração e morfologia, o que dificulta a identificação de determinadas espécies, principalmente aquelas com ampla distribuição geográfica. Para isso os dados obtidos neste trabalho contribuem para os estudos citogenéticos de Hypostomus nigromaculatus. Foram analisados três exemplares de H. nigromaculatus de afluentes do rio Tibagi, Paraná e Cachoeira de Emas, rio Mogi-Guaçu, São Paulo, sendo esta última, a localidade tipo de H. nigromaculatus. Os cromossomos foram submetidos à coloração convencional (Giemsa), impregnação por nitrato de prata, bandamento-C e coloração com os fluorocromos CMA3 e DAPI. Todos os exemplares apresentaram 2n = 76, no entanto com diferença quanto às fórmulas cariotípicas, distribuição e composição da heterocromatina. O nitrato de prata detectou RONs múltiplas para as amostras, porém com diferenças quanto à localização nos cromossomos. A coloração com fluorocromo CMA3 foi correspondente aos cromossomos Ag-RONs, na coloração com DAPI foram observadas bandas negativas, ou seja, não coradas. O padrão de distribuição da heterocromatina foi diferente para as amostras do rio Mogi-Guaçu e dos tributários do rio Tibagi. As diferenças observadas entre as amostras de rio Mogi-Guaçu e afluentes do rio Tibagi permitem-nos sugerir que essas amostras estejam atualmente isoladas. Outras análises são necessárias para determinar se as amostras analisadas são populações distintas ou trata-se de espécies diferentes.

Cytogenetic characterization of a population of Bryconamericus aff. iheringii (Characidae, Tetragonopterinae)

A cytogenetic analysis of thirteen specimens of Bryconamericus aff. Iheringii revealed a diploid number of 52 chromosomes and a karyotype of 8M+22SM+10ST+12A with a fundamental number (FN) of 92. The nucleolus organizer regions (NORs) were studied by means of AgNO₃ and CMA₃ staining as well as by FISH using an 18S rDNA probe. NORs were found to be located at the terminal position on the short arm of the submetacentric chromosome pair. C-banding showed strong telomeric and centromeric staining in the majority of the chromosomes, and a similar pattern was observed after treatment with AluI restriction enzyme